WO2020211191A1 - 花岗岩质感瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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    • C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions

Abstract

一种花岗岩质感瓷砖及其制备方法，其坯体化学成分质量百分比为：SiO2 68～70％、Al2O3 18～19％、Fe2O3<1.0％、TiO2<0.3％、CaO<0.5％、MgO<1.5％、K2O 2.5～2.8％、Na2O 2.0～2.5％、烧失<4.5％；其底釉原料的重量百分配比为：钾长石35％～40％、硅酸锆8％～10％、煅烧高岭土10％～15％、高岭土7％～10％、氧化锌5％～8％、碳酸钡13％～17％，余量为添加剂；其面釉原料为目数为10～120的高温哑光干粒；其烧成温度为1210～1240℃，烧成周期为150～160分钟。通过调整优化瓷砖的坯体制备工艺、底釉配方，制备得到的瓷砖纹理自然顺畅、不但视觉上有较强的立体效果，而且带有天然石材的砂岩颗粒手感，与大自然花岗岩石材纹理，花色图案如出一辙，满足消费者需求。

Description

花岗岩质感瓷砖及其制备方法 技术领域
本发明涉及瓷砖技术领域，具体是指具有花岗岩质感的瓷砖及其制备方法。
背景技术
由于一些天然花岗岩石材具有放射性(严重危害人们的健康)、石材加工过程的环境问题、铺贴过程的色差、价格昂贵、资源缺乏等问题，限制了天然花岗岩石材的使用范围。目前市场上人造花岗岩种类很多，但其花色、纹理的自然变化、表面的质感、实用性都无法与天然石材相媲美。因此，市场上迫切需要一款从图案纹理、视觉效果和质感、触觉上达到“花岗岩”装饰效果的高档瓷砖，去取代花岗岩石材满足消费者需求。
如何结合企业原有的瓷砖生产技术，调整坯体制备工艺、优化釉料配方，调整配套生产工艺参数，获得具有花岗岩纹理质感的瓷砖，是目前需要解决的关键问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种花岗岩质感瓷砖及其制备方法，以提高瓷砖产品的装饰效果和产品附加值。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种花岗岩质感瓷砖，其坯体化学成分质量百分比为：SiO 2 68～70％、Al 2O 3 18～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.3％、CaO<0.5％、MgO<1.5％、K 2O 2.5～2.8％、Na 2O 2.0～2.5％、烧失<4.5％；其底釉原料的重量百分配比为：钾长石35％～40％、硅酸锆8％～10％、煅烧高岭土10％～15％、高岭土7％～10％、氧化锌5％～8％、碳酸钡13％～17％，余量为添加剂；其面釉原料为目数为10～120的高温哑光干粒。
在上述基础上，其坯体原料重量百分配比为：第一瓷砂6％～10％、第二瓷砂3％～7％、第三瓷砂4％～8％、第四瓷砂8％～12％、第一石粉20％～24％、第二石粉18％～22％、泥6％～10％、第一黏土5％～9％、第二黏土9％～13％、助熔剂2.5％～3.5％， 其中
第一瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 65～72％、Al 2O 3 17～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.2％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 1～2％、烧失4～5％，
第二瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 70～75％、Al 2O 3 15～18％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 2～3％、Na 2O 0.5～1％、烧失2～3％，
第三瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 68～73％、Al 2O 3 17～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.2％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 1～2％、烧失4～5％，
第四瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 60～65％、Al 2O 3 20～25％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 1～2％、Na 2O 1～2％、烧失5～6％，
第一石粉化学成分质量百分比为：SiO 2 75～78％、Al 2O 3 12～15％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 2～3％、烧失1～2％，
第二石粉化学成分质量百分比为：SiO 2 75～78％、Al 2O 3 12～15％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 1～2％、Na 2O 3～4％、烧失2～3％，
泥化学成分质量百分比为：SiO 2 63～68％、Al 2O 3 19～24％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 2～3％、Na 2O 0.5～1％、烧失6～8％，
第一粘土化学成分质量百分比为：SiO 2 65～70％、Al 2O 3 18～23％、Fe 2O 3<1.5％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 1～2％、Na 2O 1～2％、烧失5～8％，
第二粘土化学成分质量百分比为：SiO 2 65～71％、Al 2O 3 18～23％、Fe 2O 3<1.5％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 1～3％、Na 2O 1～2％、烧失7～10％。
在上述基础上，其中
钾长石的化学成分质量百分比为：SiO 2 70～72％、Al 2O 3 18～20％、Fe 2O 3<0.2％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.1％、K 2O<3～5％、K 2O 8～10％、烧失<0.5％，
硅酸锆的化学成分质量百分比为：SiO 232～34％、ZrO60～63％、Fe 2O 3<0.1％、TiO 2<0.1％、烧失<0.5％，
煅烧高岭土化学成分质量百分比为SiO 2 51～54％、Al 2O 3 45～47％、Fe 2O 3<0.1％、 TiO 2<0.8％、CaO<0.2％、MgO<0.1％、K 2O<0.2％、Na 2O<0.1％，
高岭土化学成分质量百分比为SiO 2 54～56％、Al 2O 3 31～33％、Fe 2O 3<0.5％、TiO 2<0.1％、CaO<0.1％、MgO<0.8％、烧失9～11％。
在上述基础上，其中所述高温哑光干粒的化学成分质量百分比为：SiO 2 61.2％、Al 2O 3 16.1％、Fe 2O 3 0.1％、TiO 2 0.1％、CaO 12.5％、MgO 3.1％、K 2O 1.4％、Na 2O 5.2％、烧失0.3％。
在上述基础上，其中所述高温哑光干粒的粒度分布为：10～20目20％、30～60目的50％、60～80目的20％、80～120目的10％。
为解决上述技术问题所采用的又一技术方案：一种花岗岩质感瓷砖的制备方法，其坯体化学成分质量百分比为：SiO 2 68～70％、Al 2O 3 18～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.3％、CaO<0.5％、MgO<1.5％、K 2O 2.5～2.8％、Na 2O 2.0～2.5％、烧失<4.5％；其底釉原料的重量百分配比为：钾长石35％～40％、硅酸锆8％～10％、煅烧高岭土10％～15％、高岭土7％～10％、氧化锌5％～8％、碳酸钡13％～17％，余量为添加剂；其面釉原料为目数为10～120的高温哑光干粒；其烧成温度为1210～1240℃，烧成周期为150～160分钟。
在上述基础上，其坯体原料重量百分配比为：第一瓷砂6％～10％、第二瓷砂3％～7％、第三瓷砂4％～8％、第四瓷砂8％～12％、第一石粉20％～24％、第二石粉18％～22％、泥6％～10％、第一黏土5％～9％、第二黏土9％～13％、助熔剂2.5％～3.5％，其中
第一瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 65～72％、Al 2O 3 17～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.2％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 1～2％、烧失4～5％，
第二瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 70～75％、Al 2O 3 15～18％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 2～3％、Na 2O 0.5～1％、烧失2～3％，
第三瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 68～73％、Al 2O 3 17～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.2％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 1～2％、烧失4～5％，
第四瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 60～65％、Al 2O 3 20～25％、Fe 2O 3<1.0％、 TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 1～2％、Na 2O 1～2％、烧失5～6％，
第一石粉化学成分质量百分比为：SiO 2 75～78％、Al 2O 3 12～15％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 2～3％、烧失1～2％，
第二石粉化学成分质量百分比为：SiO 2 75～78％、Al 2O 3 12～15％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 1～2％、Na 2O 3～4％、烧失2～3％，
泥化学成分质量百分比为：SiO 2 63～68％、Al 2O 3 19～24％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 2～3％、Na 2O 0.5～1％、烧失6～8％，
第一粘土化学成分质量百分比为：SiO 2 65～70％、Al 2O 3 18～23％、Fe 2O 3<1.5％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 1～2％、Na 2O 1～2％、烧失5～8％，
第二粘土化学成分质量百分比为：SiO 2 65～71％、Al 2O 3 18～23％、Fe 2O 3<1.5％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 1～3％、Na 2O 1～2％、烧失7～10％。
在上述基础上，其中
钾长石的化学成分质量百分比为：SiO 270～72％、Al 2O 3 18～20％、Fe 2O 3<0.2％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.1％、K 2O<3～5％、K 2O 8～10％、烧失<0.5％，
硅酸锆的化学成分质量百分比为：SiO 232～34％、ZrO60～63％、Fe 2O 3<0.1％、TiO 2<0.1％、烧失<0.5％，
煅烧高岭土化学成分质量百分比为SiO 2 51～54％、Al 2O 3 45～47％、Fe 2O 3<0.1％、TiO 2<0.8％、CaO<0.2％、MgO<0.1％、K 2O<0.2％、Na 2O<0.1％，
高岭土化学成分质量百分比为SiO 2 54～56％、Al 2O 3 31～33％、Fe 2O 3<0.5％、TiO 2<0.1％、CaO<0.1％、MgO<0.8％、烧失9～11％。
在上述基础上，其中所述高温哑光干粒的化学成分质量百分比为：SiO 2 61.2％、Al 2O 3 16.1％、Fe 2O 3 0.1％、TiO 2 0.1％、CaO 12.5％、MgO 3.1％、K 2O 1.4％、Na 2O 5.2％、烧失0.3％。
在上述基础上，其中所述高温哑光干粒的粒度分布为：10～20目20％、30～60目的50％、60～80目的20％、80～120目的10％。
采用本发明所带来的有益效果：区别于现有技术的情况，本发明通过调整优化瓷砖的坯体制备工艺、底釉配方，提高配方中氧化铝和碳酸钡的含量，并适量引入氧化锌、氧化镁，釉料发色性能强、釉面立体、砂岩感强、硬度高。制备得到的瓷砖纹理自然顺畅、不但视觉上有较强的立体效果，而且带有天然石材的砂岩颗粒手感，与大自然花岗岩石材纹理，花色图案如出一辙，满足消费者需求。
附图说明
图1为本发明花岗岩质感瓷砖制备方法的流程图。
具体实施方式
1、坯体的制备
花岗岩质感瓷砖产品生产的坯体与正常生产的仿古砖坯体相同，其配方使用的原材料主要是工厂附近的泥、沙、石，具体的化学成分分析见表1花岗岩坯用原料化学组成。注：表中1#、2#也即是第一、第二的意思，并以此类推。
表1花岗岩坯用原料化学组成(按质量百分比计)
Figure PCTCN2019092759-appb-000001
表2花岗岩坯体原料配方组成(按质量百分比计)
Figure PCTCN2019092759-appb-000002
表3花岗岩瓷砖的坯体化学组成(按质量百分比计)
Figure PCTCN2019092759-appb-000003
制备坯体：按表1花岗岩坯用原料化学组成和表2坯体原料配方组成选取相应比例的1#瓷砂、2#瓷砂、3#瓷砂、1#石粉、2#石粉、泥、1#粘土、2#粘土、助熔剂以及外加重量百分比为1.5—2.5％的辅助原料，再加入适量的水经球磨细碎成细度为250目筛的筛余质量百分比为0.8％～1.2％且含质量百分比为35％～36％水分的浆料，添加色料进行调色对版，经除铁过筛喷雾干燥制成含质量百分比为7.0％～7.8％水分的粉料，粉料经花岗岩专用模具压制、干燥，从而制得花岗岩瓷砖的坯体。其中的外加辅助原料包括三聚磷酸钠、五水偏硅酸钠和碳酸钠。
其中，坯体加工工艺参数为：(1)球磨时间：11～12小时；(2)浆料密度：1.70～1.72g/ml；(3)细度：0.8～1.2％(250目筛余)；(4)水份：35～36％；(5)流速：100ml伏特杯流出时间40～70秒；(6)粉料水份：7.0～7.8％；(7)粉料颗粒级配：40目以上≤50％；40目～60目：30％～45％；60目～100目：10％～20％；100目以下≤5％。
2釉料的制备
表4花岗岩釉用原料化学组成(按质量百分比计)
Figure PCTCN2019092759-appb-000004
制备釉料：按表4花岗岩瓷砖的釉用原料化学组成和表5釉料化学组成选取相应比例的钾长石、煅烧高岭、高岭土、煅烧白滑石、硅酸锆、氧化锌、硅灰石以及外加重量百分比为1.0～1.5％的辅助原料，再加入适量的水经球磨细碎成细度为325目筛的筛余质量百分比为0.3％～0.5％且含质量百分比为28％～32％水分的釉浆，经除铁过筛后经喷施工艺在坯体上分别施加底釉和干粒，再经过涂浆、高温釉烧、磨边即可得到花岗岩瓷砖；其中的外加辅助原料包括三聚磷酸钠和甲 基。
釉料加工工艺参数：(1)釉料细度：0.3-0.5％(325目筛余)；(2)密度：1.85-1.90g/ml；(3)水分：28-32％；(4)流速：100ml伏特杯流出50-100秒。
成型工艺参数产品规格(600×600)两块：(1)压机型号：PH3590T；(2)压制周期：3--6次/分钟；(3)工作压力：270--290bar。
干燥参数：(1)干燥窑长×宽：150×3.5米；(2)干燥温度：300℃以下；(3)周期：150～160分钟。
施釉工艺参数：(1)干坯表面温度70～75℃；(2)喷水量：8～12g/300盘；(3)底釉比重：1.43～1.45g/ml；(4)底釉施釉量：39～41g/300盘；(5)干粒浆比重：1.43～1.45g/ml；(6)干粒施釉量：20～22g/300盘。
烧成工艺参数：(1)烧成窑长×宽：190×2.8米；(2)烧成温度：1210～1240℃；(3)周期：150～160分钟。
其中，本发明中，为了使得瓷砖面具有花岗岩那种砂岩颗粒手感，本发明通过使用高压大孔径喷枪喷施高温哑光干粒，使砖面达到花岗岩那种砂岩的颗粒手感。干粒制作主要是通过将高温透明熔块破碎成细小颗粒。为了使干粒具有较高硬度和较强的透明效果，实验中提高了熔块配方中的氧化铝和氧化硅的含量。
其中，高温哑光干粒的化学组成表5所示：
表5干粒的化学组成(质量百分比)
Figure PCTCN2019092759-appb-000005
干粒呈不规则颗粒状，表面棱角分明。粒度分布不均匀，存在200μm的大颗粒，也存在一定量50μm左右的小颗粒。干粒的颗粒度对瓷砖表面的光滑度有较大的影响。干粒粒径过大时，煅烧过程中干粒无法完全熔融，导致砖面粗糙；干粒粒径较小时，干粒又无法发挥其碳刷柔抛的作用，导致砖面过于光滑，失去了韵味，没有达到预定效果。经过多次试验比对，得出干粒的最佳颗粒分布如表6所示：
表6：干粒的颗粒分布表：
Figure PCTCN2019092759-appb-000006
3工艺流程，如图1所示。
在本发明中，为了使干粒能够粘立在底釉上，达到花岗岩表面的砂岩颗粒手感效果，要求底釉具有较高的熔融温度。本项目通过提高了底釉配方中氧化铝含量，从而提高底釉的熔融温度。此外，氧化铝(Al 2O 3)作为形成网络的中间体，增加釉中Al 2O 3的含量可提高面釉的硬度、耐腐蚀性和化学稳定性等物理性能。通常，釉料配方中的Al 2O 3是以钾长石、钠长石、高岭土、工业氧化铝粉等形式来引入。但是，钾、钠长石中的Al 2O 3含量通常比较低。所以，如果通过引入钾、钠长石的方式提高氧化铝的含量，反而会显著提高钾钠等碱金属的含量。这会导致底釉配方的熔融温度过低，使得高温哑光干粒陷入釉层中，导致产品釉面过于平滑、失去了花岗岩表面的砂岩颗粒手感。而通过氧化铝微粉引入，则会对喷墨墨水的发色产生较大的影响，发蓝绿色，对生产调色对版产生较大的影响。因此，本项目通过加入煅烧高岭土的方式来提高配方中氧化铝的含量。试验结果表明，煅烧高岭土加入量在10％～15％时，底釉的发色性能、熔融温度等各项性能达到最优。
另外，提高底釉配方中的碳酸钡和氧化锌等含量。氧化锌(ZnO)是助熔剂，其助熔效果显著、助发色，尤其利红色发色，此外氧化锌还能降低釉料膨胀系数，防止开裂，增加釉面弹性，拓宽釉面烧成温度范围，但由于其价格昂贵，配方中一般加入5～8％，助色效果较好。
碳酸钡(BaCO 3)也是一种硬质熔剂，助熔范围宽，有利于喷墨墨水的发色，但加入量加到一定值后，反而使釉变得难熔，造成釉面防污效果差。本项目通过大量试验发现，通过加入13～17％的碳酸钡、提高底釉的发色性能，同时拓宽了釉面的烧成范围。
此外，为了增强釉面的遮盖力、底釉配方中加入了硅酸锆增强底釉的乳浊效果，但由于硅酸锆具有放射性，加入越少越好。本项目研究表明加入8～10％时效果遮盖较好。
使用钾长石提高底釉的熔融温度。钾长石(K 2O·Al 2O 3·6SiO 2)，碱金属和碱土金属的铝硅酸盐，主熔剂长石族中最常见的一种长石。钾长石熔点约在1130～1450℃开始分解熔融，粘度较大。由于钾长石矿常常伴生钠长石，故钾长石中或多或少含钠成分。Na 2O助熔效果强于K 2O，由于其超强的助熔效果，烧制出来的釉面透明性较好，容易使坯体底色透漏出来，影响釉面颜色稳定。其次，由于其烧成范围较窄，不利于生产的稳定。此外，Na 2O还会增大釉的热膨胀系数，降低釉的化学稳定性和热稳定性。本项目技术人员通过大量试验，钾长石加入量在35％～40％时，釉面各项性能最优。
还有，由于本配方组成中钾长石、煅烧高岭土等瘠性料加入量较多，因此釉浆的悬浮性较差。此外釉浆中的含水率过大也会造成釉浆沉淀现象的发生，从而导致釉浆配方组成不均匀，影响面釉的熔融和微观结构的均匀性。本发明研究表明，通过加入7～10％的高岭土，可有效提高釉浆悬浮性，保证釉浆成分的稳定性，使生产质量更稳定。高岭土(Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O)能够增加釉浆的悬浮性，使釉料配方组成均匀，保证釉的熔融均匀性。
在本发明的以上配方中，为了使干粒能够粘立在底釉上，达到花岗岩表面的砂岩颗粒手感效果，要求底釉具有较高的熔融温度。本项目通过提高了底釉配方中氧化铝含量，从而提高底釉的熔融温度。此外，氧化铝(Al 2O 3)作为形成网络的中间体，增加釉中Al 2O 3的含量可提高面釉的硬度、耐腐蚀性和化学稳定性等物理性能。通常，釉料配方中的Al 2O 3是以钾长石、钠长石、高岭土、工业氧化铝粉等形式来引入。但是，钾、钠长石中的Al 2O 3含量通常比较低。所以，如果通过引入钾、钠长石的方式提高氧化铝的含量，反而会显著提高钾钠等碱金属的含量。这会导致底釉配方的熔融温度过低，使得高温哑光干粒陷入釉层中，导致产品釉面过于平滑、失去了花岗岩表面的砂岩颗粒手感。而通过氧化铝微粉引入，则会对喷墨墨水的发色产生较大的影响，发蓝绿色，对生产调色对版产生较大的影响。因此，本项目通过加入煅烧高岭土的方式来提高配方中氧化铝的含量。试验结果表明，煅烧高岭土加入量在10％～15％时，底釉的发色性能、熔融温度等各项性能达到最优。
另外，提高底釉配方中的碳酸钡和氧化锌等含量。氧化锌(ZnO)是助熔剂， 其助熔效果显著、助发色，尤其利红色发色，此外氧化锌还能降低釉料膨胀系数，防止开裂，增加釉面弹性，拓宽釉面烧成温度范围，但由于其价格昂贵，配方中一般加入5～8％，助色效果较好。
碳酸钡也是一种硬质熔剂，助熔范围宽，有利于喷墨墨水的发色，但加入量加到一定值后，反而使釉变得难熔，造成釉面防污效果差。本项目通过大量试验发现，通过加入13～17％的碳酸钡、提高底釉的发色性能，同时拓宽了釉面的烧成范围。
此外，为了增强釉面的遮盖力、底釉配方中加入了硅酸锆增强底釉的乳浊效果，但由于硅酸锆具有放射性，加入越少越好。本发明研究表明加入8～10％时效果遮盖较好。
使用钾长石提高底釉的熔融温度。钾长石(K 2O·Al 2O 3·6SiO 2)，碱金属和碱土金属的铝硅酸盐，主熔剂长石族中最常见的一种长石。钾长石熔点约在1130～1450℃开始分解熔融，粘度较大。由于钾长石矿常常伴生钠长石，故钾长石中或多或少含钠成分。Na 2O助熔效果强于K 2O，由于其超强的助熔效果，烧制出来的釉面透明性较好，容易使坯体底色透漏出来，影响釉面颜色稳定。其次，由于其烧成范围较窄，不利于生产的稳定。此外，Na 2O还会增大釉的热膨胀系数，降低釉的化学稳定性和热稳定性。本项目技术人员通过大量试验，钾长石加入量在35％～40％时，釉面各项性能最优。
另外，本发明还进一步结合施釉和成型模具的优化，由于在花岗岩瓷砖生产过程中需要使用带有一定纹理图案的模具坯体，而采用传统的淋釉工艺容易造成釉面堆积的现象。现有的喷釉设备也很难满足生产需要，会导致施釉不均匀(砖坯中间多两边少)、砖面局部缺釉、产品版面不稳定等生产缺陷等情况出现。现采用意大利Airqower生产的配有六支喷枪适用于Slim Cover fast喷釉柜，其加压压力大可达10Mpa，使釉浆雾化效果更好，加上喷枪摆臂式移动喷釉完全达到了喷釉均匀、釉面完全覆盖不留死角，有效的解决了坯体喷釉不均匀等生产问题。生产产品釉面平整光滑，发色稳定，没有阴阳色等缺陷。
在喷施干粒过程中，由于干粒颗粒粒度较大(10～120目)，采用普通喷釉的喷枪口径较小，干粒会堵塞喷头，导致干粒喷施不均匀、无干粒喷出等生产问 题，直接影响产品釉面手感。为此，设备车间联系喷枪厂家，设计出新的适合喷施干粒的大口径喷枪，明显改善了生产情况。
通过利用高压喷枪喷施干粒，在砖面上形成花岗岩表面砂岩颗粒的手感，同时解决了产品釉层的耐磨性和硬度。
目前，在建筑陶瓷砖的生产过程中，瓷砖的设计大都是采用平面模具实现，只有少量的产品设计采用凹凸模具。但现有的模具图案纹理比较生硬，其风格花岗岩瓷砖完全不相适匹。为了更好的展现花岗岩瓷砖的立体层次感，本项目设计出模具压制带有花纹图案的坯体以便砖坯形成表面凹凸效果。同时，设计的模具种类丰富，在同一台压机上只需更换模具即可压制带有不同花纹图案的坯体。
在本发明中，针对烧成工艺也进行了适应性的优化调整，花岗岩瓷砖是采用一次高温烧成工艺进行生产。因此，烧成过程中需要同时要兼顾坯体、底釉和干粒的烧成性能。在保证坯体具有合适的烧结强度的同时，还要避免由于坯体的图案花纹，导致坯体变形增大等问题，以获得最优的产品外观装饰效果和使用性能。由于花岗岩瓷砖地铺石系列砖坯较厚(15mm和18mm)，在烧制过程中易产生黑心、烧结不完全引起的二次变形等生产问题。针对这些问题，生产车间对花岗岩瓷砖的烧成工艺制度进行了优化调整：
(1)降低窑炉辊棒转速以减少砖坯输送速度，以此适当延长烧成时间(烧成周期为150～160分钟)。同时，提高窑炉中前区的温度以及加强氧化气氛，坯体中有机物燃烧不充分使坯体中有机物燃等挥发性组分在进入窑炉高温区前充分氧化挥发，避免砖坯产生黑心等缺陷。
(2)延长窑炉中高温区烧成区，使砖坯烧结完全，避免产生二次变形等缺陷。
本实施例制备得到的瓷砖产品从图案纹理、视觉效果、质感、触觉上达到了“花岗岩”的逼真效果。通过优化坯体制备工艺、底釉配方、改进施釉工艺、优化烧成工艺，开发出高档的花岗岩质感瓷砖产品。
本实施例花岗岩质感瓷砖及其制备方法，将数码激光模具雕刻形成表面凹凸纹理、坯体制备工艺的优化、釉料、干粒瓷砖制备工艺相结合，并优化了瓷砖的 制备工艺，将激光雕刻和干粒赋予瓷砖的通过瓷砖表层的无光釉面和凹凸纹理展示出来，使制得的花岗岩瓷砖产品从质感、图案纹理、视觉效果、触觉上达到“花岗岩”石材的逼真效果。通过跟同类现有技术相比，本实施例至少具有以下技术效果：
(1)优化坯体制备工艺，制备出与花岗岩相适匹的坯体
通过扫描花岗岩表面凹凸纹理、采用数码激光雕刻技术，开发设计出花岗岩瓷砖专用成型模具，使用其压制出的砖坯凹凸纹理过度自然、凹凸差达到2mm，立体效果强。
根据不同花岗岩表面色调，对浆料进行调色对版、喷粉制备不同颜色的色粒，从而使烧制出的产品无论从表面的纹理图案，还是砖坯内部的色调、纹理都达到花岗岩石材的通体效果。
调整优化了花岗岩瓷砖的成型厚度，使瓷砖产品厚度达到18mm，达到石材的厚重效果。
(2)开发出超强发色的高温底釉
通过优化调整底釉配方中的钾长石和煅烧高岭土的含量，并适量引入碳酸钡、氧化锌等助发色化工料，成功开发出了发色强、熔融温度高、防污、稳定的底面釉配方。
(3)开发出一种适合花岗岩生产的干粒
研制出一种适合花岗岩瓷砖生产的高温大颗粒哑光干粒。通过调整干粒的颗粒分布，喷施量，利用超大孔径高压喷枪喷淋在砖面上形成花岗岩表面特有的砂岩颗粒感。同时高硬度干粒的喷施也解决了产品釉层的耐磨性和硬度，提高了产品的防污性能。
通过坯体制备工艺、釉料配方优化、制釉工艺和烧成工艺优化，从而形成一套优化的花岗岩产品生产技术，通过喷施高温哑光干粒，利用高压喷枪喷淋在砖面上形成花岗岩表面的砂岩颗粒感，同时解决产品釉层的耐磨性和硬度，改善瓷砖产品的防污性能。

Claims (10)

  1. 一种花岗岩质感瓷砖，其坯体化学成分质量百分比为：SiO 2 68～70％、Al 2O 3 18～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.3％、CaO<0.5％、MgO<1.5％、K 2O 2.5～2.8％、Na 2O 2.0～2.5％、烧失<4.5％；其底釉原料的重量百分配比为：钾长石35％～40％、硅酸锆8％～10％、煅烧高岭土10％～15％、高岭土7％～10％、氧化锌5％～8％、碳酸钡13％～17％，余量为添加剂；其面釉原料为目数为10～120的高温哑光干粒。
  2. 根据权利要求1所述的花岗岩质感瓷砖，其坯体原料重量百分配比为：第一瓷砂6％～10％、第二瓷砂3％～7％、第三瓷砂4％～8％、第四瓷砂8％～12％、第一石粉20％～24％、第二石粉18％～22％、泥6％～10％、第一黏土5％～9％、第二黏土9％～13％、助熔剂2.5％～3.5％，其中
    第一瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 65～72％、Al 2O 3 17～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.2％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 1～2％、烧失4～5％，
    第二瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 70～75％、Al 2O 3 15～18％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 2～3％、Na 2O 0.5～1％、烧失2～3％，
    第三瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 68～73％、Al 2O 3 17～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.2％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 1～2％、烧失4～5％，
    第四瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 60～65％、Al 2O 3 20～25％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 1～2％、Na 2O 1～2％、烧失5～6％，
    第一石粉化学成分质量百分比为：SiO 2 75～78％、Al 2O 3 12～15％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 2～3％、烧失1～2％，
    第二石粉化学成分质量百分比为：SiO 2 75～78％、Al 2O 3 12～15％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 1～2％、Na 2O 3～4％、烧失2～3％，
    泥化学成分质量百分比为：SiO 2 63～68％、Al 2O 3 19～24％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 2～3％、Na 2O 0.5～1％、烧失6～8％，
    第一粘土化学成分质量百分比为：SiO 2 65～70％、Al 2O 3 18～23％、Fe 2O 3<1.5％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 1～2％、Na 2O 1～2％、烧失5～8％，
    第二粘土化学成分质量百分比为：SiO 2 65～71％、Al 2O 3 18～23％、Fe 2O 3<1.5％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 1～3％、Na 2O 1～2％、烧失7～10％。
  3. 根据权利要求1所述的花岗岩质感瓷砖，其中
    钾长石的化学成分质量百分比为：SiO 270～72％、Al 2O 3 18～20％、Fe 2O 3<0.2％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.1％、K 2O<3～5％、K 2O 8～10％、烧失<0.5％，
    硅酸锆的化学成分质量百分比为：SiO 232～34％、ZrO60～63％、Fe 2O 3<0.1％、TiO 2<0.1％、烧失<0.5％，
    煅烧高岭土化学成分质量百分比为SiO 2 51～54％、Al 2O 3 45～47％、Fe 2O 3<0.1％、TiO 2<0.8％、CaO<0.2％、MgO<0.1％、K 2O<0.2％、Na 2O<0.1％，
    高岭土化学成分质量百分比为SiO 2 54～56％、Al 2O 3 31～33％、Fe 2O 3<0.5％、TiO 2<0.1％、CaO<0.1％、MgO<0.8％、烧失9～11％。
  4. 根据权利要求1所述的花岗岩质感瓷砖，其中所述高温哑光干粒的化学成分质量百分比为：SiO 2 61.2％、Al 2O 3 16.1％、Fe 2O 3 0.1％、TiO 2 0.1％、CaO 12.5％、MgO 3.1％、K 2O 1.4％、Na 2O 5.2％、烧失0.3％。
  5. 根据权利要求1所述的花岗岩质感瓷砖，其中所述高温哑光干粒的粒度分布为：10～20目20％、30～60目的50％、60～80目的20％、80～120目的10％。
  6. 一种花岗岩质感瓷砖的制备方法，其坯体化学成分质量百分比为：SiO 268～70％、Al 2O 3 18～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.3％、CaO<0.5％、MgO<1.5％、K 2O 2.5～2.8％、Na 2O 2.0～2.5％、烧失<4.5％；其底釉原料的重量百分配比为：钾长石35％～40％、硅酸锆8％～10％、煅烧高岭土10％～15％、高岭土7％～10％、氧化锌5％～8％、碳酸钡13％～17％，余量为添加剂；其面釉原料为目数为10～120的高温哑光干粒；其烧成温度为1210～1240℃，烧成周期为150～160分钟。
  7. 根据权利要求1所述的花岗岩质感瓷砖的制备方法，其坯体原料重量百分配比为：第一瓷砂6％～10％、第二瓷砂3％～7％、第三瓷砂4％～8％、第四瓷砂 8％～12％、第一石粉20％～24％、第二石粉18％～22％、泥6％～10％、第一黏土5％～9％、第二黏土9％～13％、助熔剂2.5％～3.5％，其中
    第一瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 65～72％、Al 2O 3 17～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.2％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 1～2％、烧失4～5％，
    第二瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 70～75％、Al 2O 3 15～18％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 2～3％、Na 2O 0.5～1％、烧失2～3％，
    第三瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 68～73％、Al 2O 3 17～19％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.2％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 1～2％、烧失4～5％，
    第四瓷砂化学成分质量百分比为：SiO 2 60～65％、Al 2O 3 20～25％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 1～2％、Na 2O 1～2％、烧失5～6％，
    第一石粉化学成分质量百分比为：SiO 2 75～78％、Al 2O 3 12～15％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 3～4％、Na 2O 2～3％、烧失1～2％，
    第二石粉化学成分质量百分比为：SiO 2 75～78％、Al 2O 3 12～15％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.2％、K 2O 1～2％、Na 2O 3～4％、烧失2～3％，
    泥化学成分质量百分比为：SiO 2 63～68％、Al 2O 3 19～24％、Fe 2O 3<1.0％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 2～3％、Na 2O 0.5～1％、烧失6～8％，
    第一粘土化学成分质量百分比为：SiO 2 65～70％、Al 2O 3 18～23％、Fe 2O 3<1.5％、TiO 2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K 2O 1～2％、Na 2O 1～2％、烧失5～8％，
    第二粘土化学成分质量百分比为：SiO2 65～71％、Al2O3 18～23％、Fe2O3<1.5％、TiO2<0.5％、CaO<0.5％、MgO<0.5％、K2O 1～3％、Na2O 1～2％、烧失7～10％。
  8. 根据权利要求1所述的花岗岩质感瓷砖的制备方法，其中
    钾长石的化学成分质量百分比为：SiO 270～72％、Al 2O 3 18～20％、Fe 2O 3<0.2％、TiO 2<0.1％、CaO<0.5％、MgO<0.1％、K 2O<3～5％、K 2O 8～10％、烧失<0.5％，
    硅酸锆的化学成分质量百分比为：SiO 232～34％、ZrO60～63％、Fe 2O 3<0.1％、 TiO 2<0.1％、烧失<0.5％，
    煅烧高岭土化学成分质量百分比为SiO 2 51～54％、Al 2O 3 45～47％、Fe 2O 3<0.1％、TiO 2<0.8％、CaO<0.2％、MgO<0.1％、K 2O<0.2％、Na 2O<0.1％，
    高岭土化学成分质量百分比为SiO 2 54～56％、Al 2O 3 31～33％、Fe 2O 3<0.5％、TiO 2<0.1％、CaO<0.1％、MgO<0.8％、烧失9～11％。
  9. 根据权利要求1所述的花岗岩质感瓷砖的制备方法，其中所述高温哑光干粒的化学成分质量百分比为：SiO 2 61.2％、Al 2O 3 16.1％、Fe 2O 3 0.1％、TiO 2 0.1％、CaO 12.5％、MgO 3.1％、K 2O 1.4％、Na 2O 5.2％、烧失0.3％。
  10. 根据权利要求1所述的花岗岩质感瓷砖的制备方法，其中所述高温哑光干粒的粒度分布为：10～20目20％、30～60目的50％、60～80目的20％、80～120目的10％。
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